Java8新特性之默認方法和靜態方法

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前言

在Java 8之前，默認情況下，接口中的所有方法都是公共的和抽象的。但是這一限制在Java 8中被打破瞭，Java 8允許開發人員在接口中添加新方法，而無需在實現這些接口的類中進行任何更改。

為什麼會有默認方法？

主要是為瞭方便擴展已有接口；如果沒有默認方法，假如給Java中的某個接口添加一個新的抽象方法，那麼所有實現瞭該接口的類都得修改，影響將非常大。

舉個例子，Sortable <T>接口以及實現該接口的類SortableNumberCollection和SortableStringCollection。該接口有兩種方法：void sort(); 和T peek()。

public interface Sortable<T> {
 void sort();
 T peek();
}

sort()方法用於對象排序，T peek()用於獲取指定元素，另外需要一個比較器類ObjectComparator來對對象進行排序。

public class ObjectComparator implements Comparator<Comparable> {
 @Override
 public int compare(Comparable o1, Comparable o2) {
  return o1.compareTo(o2);
 }
}

SortableStringCollection是一個自定義集合類可以進行排序，並查看字符串指定元素，代碼如下：

public class SortableStringCollection implements Sortable<String> {

 private List<String> items = new ArrayList<>();

 public void add(String item) {
  items.add(item);
 }

 @Override
 public void sort() {
  items.sort(new ObjectComparator());
 }

 @Override
 public String peek() {
  return items.get(0);
 }
}

同樣，SortableNumberCollection是一個自定義集合類，其中包含可以使用接口方法進行排序和查看的數字列表指定元素，代碼如下：

public class SortableNumberCollection implements Sortable<Integer> {

 private List<Integer> items = new ArrayList<>();

 public void add(Integer item) {
  items.add(item);
 }

 @Override
 public void sort() {
  items.sort(new ObjectComparator());
 }

 @Override
 public Integer peek() {
  return items.get(0);
 }
}

在Java8之前如果對接口Sortable<T>添加新方法：T sortAndPeek()，那麼SortableStringCollection和

SortableNumberCollection都必須實現T sortAndPeek()方法。

Java8之後提供瞭一種新的實現方式，默認方法 default method，我們可以對Sortable<T>進行如下改造：

public interface Sortable<T> {
 void sort();
 T peek();

 default T sortAndPeek(){ // New 'default method' added in the interface
  sort();
  return peek();
 }

}

同時SortableStringCollection和SortableNumberCollection類不需要任何更改。這樣可以減少我們對原有代碼的改動。同時如果需要，還可以在實現此接口的任何類中重寫該方法T sortAndPeek()的默認實現。

在下圖中我們看到default Method不通的標識：

在多繼承中使用默認方法問題

如果兩個或多個接口具有相同的默認方法簽名，並且一個類實現瞭這兩個接口，則將引發編譯時錯誤。例如：

public interface Interface1 {
 void methodOne(String str);
 default void newMethod(){
  System.out.println("Interface1: Newly added method");
 }
}



public interface Interface2 {
 void methodTwo(String str);
 default void newMethod(){
  System.out.println("Interface2: Newly added method");
 }
}



public class InterfaceImplementation implements Interface1, Interface2{
 @Override
 public void methodOne(String str) {
  System.out.println("Overridden methodOne: " + str);
 }

 @Override
 public void methodTwo(String str) {
  System.out.println("Overridden methodTwo: " + str );
 }
}

此時代碼會提示如下異常：

InterfaceImplementation inherits unrelated defaults for newMethod() from types Interface1 and Interface2

要解決此問題，我們將必須重寫類InterfaceImplementation中的方法：

public class InterfaceImplementation implements Interface1, Interface2{
 @Override
 public void methodOne(String str) {
  System.out.println("Overridden methodOne: " + str);
 }

 // newMethod implemented to resolve the conflict.
 @Override
 public void newMethod() {
  System.out.println("InterfaceImplementation: Newly added method");
 }

 @Override
 public void methodTwo(String str) {
  System.out.println("Overridden methodTwo: " + str );
 }
}

我們總結一下：

  • 類中的方法優先級最高。類或父類中聲明的方法的優先級高於任何聲明為默認方法的優先級。
  • 如果無法依據第一條進行判斷，那麼子接口的優先級更高：函數簽名相同時，優先選擇擁有最具體實現的默認方法的接口，即如果B繼承瞭A，那麼B就比A更加具體。
  • 最後，如果還是無法判斷，繼承瞭多個接口的類必須通過顯式覆蓋和調用期望的方法，顯式地選擇使用哪一個默認方法的實現。

在Java 8中添加靜態方法

接口定義的靜態方法獨立於任何對象調用。所以，在調用靜態方法時，不需要實現接口，也不需要接口的實例，

就像“默認方法”一樣，“靜態方法”也可以添加到接口中。例如，我們可以添加一個靜態方法Direction getDefaultDirection（），該方法將返回默認Direction，例如：

public interface Sortable<T> {

 Direction defaultDirection = Direction.DESC;

 enum Direction {
  ASC,
  DESC
 };

 void sort();
 T peek();

 static Direction getDefaultDirection(){ // 'static method' added to the interface.
  return defaultDirection;
 }
}

在上面的示例中，可以使用類引用來調用靜態Direction getDefaultDirection（）方法：

Sortable.getDefaultDirection()

對默認方法和靜態方法的一點思考

接口是設計模式中一種開閉原則的體驗，而java8賦予瞭接口新的特性，使得接口使用起來更加的得心應手瞭，這也有助於我們更加內聚自己的代碼結構瞭。Java源碼中也有很多場景使用到瞭默認方法，例如：Iterator接口，我們在開發中可以多使用一些新的特性從而提高開發效率及增加代碼的健壯性。

public interface Iterable<T> {

 Iterator<T> iterator();
 
 default void forEach(Consumer<? super T> action) {
  Objects.requireNonNull(action);
  for (T t : this) {
   action.accept(t);
  }
 }
 
 default Spliterator<T> spliterator() {
  return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
 }
 
}

總結

到此這篇關於Java8新特性之默認方法和靜態方法的文章就介紹到這瞭,更多相關Java8默認方法和靜態方法內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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